// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 
 | 
/* 
 | 
 * DMA operations that map physical memory directly without using an IOMMU or 
 | 
 * flushing caches. 
 | 
 */ 
 | 
#include <linux/export.h> 
 | 
#include <linux/mm.h> 
 | 
#include <linux/dma-direct.h> 
 | 
#include <linux/scatterlist.h> 
 | 
#include <linux/dma-contiguous.h> 
 | 
#include <linux/pfn.h> 
 | 
#include <linux/set_memory.h> 
 | 
  
 | 
#define DIRECT_MAPPING_ERROR        0 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Most architectures use ZONE_DMA for the first 16 Megabytes, but 
 | 
 * some use it for entirely different regions: 
 | 
 */ 
 | 
#ifndef ARCH_ZONE_DMA_BITS 
 | 
#define ARCH_ZONE_DMA_BITS 24 
 | 
#endif 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * For AMD SEV all DMA must be to unencrypted addresses. 
 | 
 */ 
 | 
static inline bool force_dma_unencrypted(void) 
 | 
{ 
 | 
    return sev_active(); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static bool 
 | 
check_addr(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr, size_t size, 
 | 
        const char *caller) 
 | 
{ 
 | 
    if (unlikely(dev && !dma_capable(dev, dma_addr, size))) { 
 | 
        if (!dev->dma_mask) { 
 | 
            dev_err(dev, 
 | 
                "%s: call on device without dma_mask\n", 
 | 
                caller); 
 | 
            return false; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        if (*dev->dma_mask >= DMA_BIT_MASK(32)) { 
 | 
            dev_err(dev, 
 | 
                "%s: overflow %pad+%zu of device mask %llx\n", 
 | 
                caller, &dma_addr, size, *dev->dma_mask); 
 | 
        } 
 | 
        return false; 
 | 
    } 
 | 
    return true; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static bool dma_coherent_ok(struct device *dev, phys_addr_t phys, size_t size) 
 | 
{ 
 | 
    dma_addr_t addr = force_dma_unencrypted() ? 
 | 
        __phys_to_dma(dev, phys) : phys_to_dma(dev, phys); 
 | 
    return addr + size - 1 <= dev->coherent_dma_mask; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
void *dma_direct_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle, 
 | 
        gfp_t gfp, unsigned long attrs) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT; 
 | 
    int page_order = get_order(size); 
 | 
    struct page *page = NULL; 
 | 
    void *ret; 
 | 
  
 | 
    /* we always manually zero the memory once we are done: */ 
 | 
    gfp &= ~__GFP_ZERO; 
 | 
  
 | 
    /* GFP_DMA32 and GFP_DMA are no ops without the corresponding zones: */ 
 | 
    if (dev->coherent_dma_mask <= DMA_BIT_MASK(ARCH_ZONE_DMA_BITS)) 
 | 
        gfp |= GFP_DMA; 
 | 
    if (dev->coherent_dma_mask <= DMA_BIT_MASK(32) && !(gfp & GFP_DMA)) 
 | 
        gfp |= GFP_DMA32; 
 | 
  
 | 
again: 
 | 
    /* CMA can be used only in the context which permits sleeping */ 
 | 
    if (gfpflags_allow_blocking(gfp)) { 
 | 
        page = dma_alloc_from_contiguous(dev, count, page_order, 
 | 
                         gfp & __GFP_NOWARN); 
 | 
        if (page && !dma_coherent_ok(dev, page_to_phys(page), size)) { 
 | 
            dma_release_from_contiguous(dev, page, count); 
 | 
            page = NULL; 
 | 
        } 
 | 
    } 
 | 
    if (!page) 
 | 
        page = alloc_pages_node(dev_to_node(dev), gfp, page_order); 
 | 
  
 | 
    if (page && !dma_coherent_ok(dev, page_to_phys(page), size)) { 
 | 
        __free_pages(page, page_order); 
 | 
        page = NULL; 
 | 
  
 | 
        if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA32) && 
 | 
            dev->coherent_dma_mask < DMA_BIT_MASK(64) && 
 | 
            !(gfp & (GFP_DMA32 | GFP_DMA))) { 
 | 
            gfp |= GFP_DMA32; 
 | 
            goto again; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) && 
 | 
            dev->coherent_dma_mask < DMA_BIT_MASK(32) && 
 | 
            !(gfp & GFP_DMA)) { 
 | 
            gfp = (gfp & ~GFP_DMA32) | GFP_DMA; 
 | 
            goto again; 
 | 
        } 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (!page) 
 | 
        return NULL; 
 | 
    ret = page_address(page); 
 | 
    if (force_dma_unencrypted()) { 
 | 
        set_memory_decrypted((unsigned long)ret, 1 << page_order); 
 | 
        *dma_handle = __phys_to_dma(dev, page_to_phys(page)); 
 | 
    } else { 
 | 
        *dma_handle = phys_to_dma(dev, page_to_phys(page)); 
 | 
    } 
 | 
    memset(ret, 0, size); 
 | 
    return ret; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * NOTE: this function must never look at the dma_addr argument, because we want 
 | 
 * to be able to use it as a helper for iommu implementations as well. 
 | 
 */ 
 | 
void dma_direct_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr, 
 | 
        dma_addr_t dma_addr, unsigned long attrs) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT; 
 | 
    unsigned int page_order = get_order(size); 
 | 
  
 | 
    if (force_dma_unencrypted()) 
 | 
        set_memory_encrypted((unsigned long)cpu_addr, 1 << page_order); 
 | 
    if (!dma_release_from_contiguous(dev, virt_to_page(cpu_addr), count)) 
 | 
        free_pages((unsigned long)cpu_addr, page_order); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
dma_addr_t dma_direct_map_page(struct device *dev, struct page *page, 
 | 
        unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir, 
 | 
        unsigned long attrs) 
 | 
{ 
 | 
    dma_addr_t dma_addr = phys_to_dma(dev, page_to_phys(page)) + offset; 
 | 
  
 | 
    if (!check_addr(dev, dma_addr, size, __func__)) 
 | 
        return DIRECT_MAPPING_ERROR; 
 | 
    return dma_addr; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
int dma_direct_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sgl, int nents, 
 | 
        enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs) 
 | 
{ 
 | 
    int i; 
 | 
    struct scatterlist *sg; 
 | 
  
 | 
    for_each_sg(sgl, sg, nents, i) { 
 | 
        BUG_ON(!sg_page(sg)); 
 | 
  
 | 
        sg_dma_address(sg) = phys_to_dma(dev, sg_phys(sg)); 
 | 
        if (!check_addr(dev, sg_dma_address(sg), sg->length, __func__)) 
 | 
            return 0; 
 | 
        sg_dma_len(sg) = sg->length; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return nents; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
int dma_direct_supported(struct device *dev, u64 mask) 
 | 
{ 
 | 
#ifdef CONFIG_ZONE_DMA 
 | 
    /* 
 | 
     * This check needs to be against the actual bit mask value, so 
 | 
     * use __phys_to_dma() here so that the SME encryption mask isn't 
 | 
     * part of the check. 
 | 
     */ 
 | 
    if (mask < __phys_to_dma(dev, DMA_BIT_MASK(ARCH_ZONE_DMA_BITS))) 
 | 
        return 0; 
 | 
#else 
 | 
    /* 
 | 
     * Because 32-bit DMA masks are so common we expect every architecture 
 | 
     * to be able to satisfy them - either by not supporting more physical 
 | 
     * memory, or by providing a ZONE_DMA32.  If neither is the case, the 
 | 
     * architecture needs to use an IOMMU instead of the direct mapping. 
 | 
     * 
 | 
     * This check needs to be against the actual bit mask value, so 
 | 
     * use __phys_to_dma() here so that the SME encryption mask isn't 
 | 
     * part of the check. 
 | 
     */ 
 | 
    if (mask < __phys_to_dma(dev, DMA_BIT_MASK(32))) 
 | 
        return 0; 
 | 
#endif 
 | 
    /* 
 | 
     * Upstream PCI/PCIe bridges or SoC interconnects may not carry 
 | 
     * as many DMA address bits as the device itself supports. 
 | 
     */ 
 | 
    if (dev->bus_dma_mask && mask > dev->bus_dma_mask) 
 | 
        return 0; 
 | 
    return 1; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
int dma_direct_mapping_error(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr) 
 | 
{ 
 | 
    return dma_addr == DIRECT_MAPPING_ERROR; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
const struct dma_map_ops dma_direct_ops = { 
 | 
    .alloc            = dma_direct_alloc, 
 | 
    .free            = dma_direct_free, 
 | 
    .map_page        = dma_direct_map_page, 
 | 
    .map_sg            = dma_direct_map_sg, 
 | 
    .dma_supported        = dma_direct_supported, 
 | 
    .mapping_error        = dma_direct_mapping_error, 
 | 
}; 
 | 
EXPORT_SYMBOL(dma_direct_ops); 
 |